Содержание
Средь шумного бала
Руководство по выполнению измерений
нормируемых параметров шума (часть 2)
Ю.В.Куриленко, генеральный директор
ООО «ПКФ Цифровые приборы»,
Группа «Октава-ЭлектронДизайн», к. ф.-м. н.
(г. Москва)
В предыдущей статье были рассмотрены основные акустические термины и определения, нормативные и методические документы по измерениям шума, подготовительные мероприятия перед проведением измерений. На этих страницах говорится об измерениях непостоянных шумов, воздействующих на человека.
Классификация шумов
Прежде чем перейти к обсуждению методик измерений, поговорим о классификации шумов в действующих санитарных нормах. Заметим кстати, что шум – это, пожалуй, единственный из виброакустических факторов, классификация которого в санитарных нормах несет содержательный смысл. Характер шума определяет выбор нормируемых параметров и методов их измерений.
Санитарные нормы содержат две классификации шума: по характеру спектра и по временной характеристике.
По временной характеристике шумы делят на постоянные и непостоянные.
Постоянным называют шум, уровень которого, измеренный на характеристике S («медленно», см. ), изменяется не более чем на 5 дБА. Отметим, что разброс в 5 дБА – это довольно много: (изменение уровня на 5 дБ эквивалентно изменению звукового давления в 1,78 раз). Поэтому при измерении такого «постоянного» шума необходимо оперировать усредненными за период наблюдения величинами. На практике при низких фоновых уровнях грань между постоянным и непостоянным шумами очень зыбка: любое случайное событие приводит к преодолению 5-децибельного критерия. Учитывать или нет это случайное событие решает специалист, проводящий измерение. Современные технологии позволяют сделать этот выбор так, чтобы решение можно было впоследствии подтвердить объективными данными.
Во многих санитарных документах непостоянный шум принято разделять на колеблющийся (непрерывно меняющийся), ступенчатый (состоящий из нескольких интервалов постоянного шума) и импульсный. В эпоху аналоговых приборов это разделение было обоснованным, так как методики измерений всех трех различных видов непостоянного шума были разными. С внедрением в практику интегрирующих усредняющих шумомеров различение колеблющихся и ступенчатых шумов потеряло актуальность (Современные стандарты, в частности ГОСТ 31269.1, -2, предлагают иную классификацию непостоянного шума, которая лучше отражает сегодняшние реалии методик измерений: непрерывный шум, единичные повторяющиеся и неповторяющиеся акустические события и пр.). Для нормирования непостоянного шума важно лишь является ли он импульсным или нет.
Определение импульсного шума в нормативных документах выглядит достаточно сложно. Импульсным называют шум, состоящий из одного или нескольких импульсных сигналов, каждый продолжительностью менее 1 с, при которых разница показаний шумомера на характеристиках I (импульс) и S (медленно) превышает 7 дБ. В последнее время регулярно звучат предложения упростить данное определение, оставив лишь критерий продолжительности «менее 1 секунды».
На наш взгляд, это предложение ошибочно. Второе название импульсного шума – «ударный». Именно удары болезненно воспринимаются человеком и требуют более жесткого нормирования. Трудно представить себе удар, растянутый во времени до целой секунды! Это уже совсем другое физическое явление. Для того, чтобы различить удары в реальной обстановке не нужно вглядываться в индикатор шумомера. Их невозможно не услышать.
А вот для того, чтобы впоследствии обосновать своё решение и дать корректную оценку уровня ударного шума потребуются численные критерии. Одна секунда – это примерно то время, за которое человеку «удобно» фиксировать начало и конец переходного процесса. Но, как уже сказано выше, это слишком много для удара. И тут на выручку приходит второй критерий: «разница в 7 дБ», благодаря которому мы получаем возможность идентифицировать по настоящему короткие импульсы длительностью не более 0,25 с (разница LAS и LAI в 7 дБ возможна лишь при продолжительности импульса менее 250 мс)!
По спектральному составу шумы делятся на широкополосные и тональные. Широкополосным называют шум с непрерывным спектром шириной более одной октавы. Хорошим примером служит шум прибоя или дождя.
Тональный шум состоит из одного или нескольких дискретных тонов (тон – сигнал «на одной частоте» — свист, гул, визг и т.п.). Тональные шумы более остро воспринимаются человеком, поэтому для них предусмотрено более жесткое нормирование.
Нередко бытует мнение, что тональный шум обязательно должен быть постоянным. Это ошибка. Характерным примером непостоянного тонального шума может быть звук циркулярной пилы.
Полностью надежных общепринятых инструментальных методов выделения тональности на сегодняшний день не существует. В санитарных нормах отмечается, что для определения тональности можно пользоваться таким критерием: уровень звукового давления в какой-либо третьоктавной полосе частот на 10 дБ превышает уровни в соседних полосах. Однако этот критерий не всегда работает. Например, им сложно пользоваться, если акустический тон имеет частоту на границе третьоктавных полос, а также при повышенных фоновых уровнях. В и предложено несколько алгоритмов идентификации тональности при замерах шума на местности. Однако пока эти алгоритмы не интегрированы в гигиеническое нормирование. Таким образом, сегодня самым совершенным инструментом определения тональности шума является человеческое ухо.
Измерения непостоянного шума
Как правило, при оценке непостоянного шума необходимо измерить средний по времени (эквивалентный) уровень звука и максимальный уровень.
Современный интегрирующий шумомер обеспечивает прямое измерение средних по времени уровней. Продолжительность измерения выбирается эмпирически. Чаще всего оператор просто следит за показаниями усредняемого уровня (обычно они имеют индикацию Leq или LAT) и заканчивает замер, когда эти показания остаются постоянным в течение 5-10 секунд. При этом следует быть уверенным, что измерительный интервал охватил все характерные периоды исследуемого рабочего процесса.
Если измерения проводятся в ближнем поле источника (например, около какого-то станка), то необходимо проводить усреднение в рабочей зоне, так как акустическое поле в этом случае крайне неравномерно. Для этого, проводя измерение интегрирующим шумомером, нужно медленно перемещать микрофон в пределах рабочей зоны.
При измерениях максимальных уровней звука в целях гигиенической оценки следует помнить, что для приборов с автоматической регистрацией максимума санитарные нормы требуют выбирать в качестве максимального уровень, превышенный в течение 1% времени измерения. Это сделано для того, чтобы не принимать в качестве результата уровни, обусловленные случайными помехами.
Мы настоятельно рекомендуем при измерениях непостоянного шума осуществлять автоматическую запись (мультизапись) в память. По нашему опыту оптимальный шаг записи: 1 с.
Рассмотрим несколько примеров, наглядно иллюстрирующих полезность такого подхода.
 |
На рисунке 1 представлена хронология изменения текущего уровня звука с временной коррекцией S (медленно; LAS) и эквивалентного (среднего по времени; LAT) уровня звука в дБА.
По кривой LSA (медленно, дБА) легко определить, что шум является непостоянным ступенчатым.
Кривая LAT показывает процесс усреднения эквивалентного уровня. Хорошо видно, что уже через два цикла работы станка эквивалентный уровень практически перестал изменяться. Следовательно, длительность измерительного интервала достаточна для учета всех особенностей исследуемой операции.
Листая спектры, можно заметить, что время от времени в 1/3-октавном спектре появляется тональная составляющая 100 Гц (Рис.2).
На временной истории (Рис.1) эта тональная составляющая показана кривой Lpt,100. Хорошо видно, что она появляется всякий раз при начале рабочего цикла, причем УЗД в соседних полосах (80 Гц и 125 Гц) значительно ниже.
Измерения шума на границах санитарно-защитной зоны промышленного предприятия в Подмосковье (Рис.3). Рядом с предприятием расположены две крупные автомагистрали и железная дорога. Анализ хронологии изменения уровней звука LAS позволяет легко выявить периоды, когда шум предприятия на заглушается проезжающими автомобилями и поездами:
Измерения проводились приборами ЭКОФИЗИКА и ЭКОФИЗИКА-110А.
Параметры наст ройки:
- Режим измерения «Экозвук» (одновременно измеряются уровни звука в дБА, дБС, дБZ, дБFI и УЗД в октавных и третьоктавных полосах в диапазоне 1,8 Гц – 20000 Гц)
- Режим записи в память: мультизапись, шаг 1 с, продолжительность 30 мин
- Диапазон измерений: Д2 (примерно 30-130 дБА).
Расчет эквивалентных уровней шума предприятия проводится усреднением уровней LSA (Slow, дБА) по тем интервалам времени, когда отсутствуют помехи (шум транспорта).
Напомним формулу для расчета среднего по времени (эквивалентного уровня) предприятия в данном случае:
где n1 и n2 – номера начального и конечного шагов мультизаписи на том интервале, где шум предприятия является основным (см. Рис.3), LAS – уровни звука на характеристике А и временной коррекции S.
Для определения максимального уровня следует рассчитать процентиль L1 — уровень LAS, превышенный в течение 1% времени на заданном интервале/
Расчеты среднего по времени и максимального уровня удобно делать с применением программных средств. Для пользователей приборов семейств ОКТАВА и ЭКОФИЗИКА имеются две возможности:
- С помощью бесплатной утилиты преобразовать бинарный файл в текстовый, а затем, используя любой общепринятый редактор электронных таблиц (например Microsoft Excel), рассчитать средние и максимальные уровни.
- Воспользоваться специализированным программным обеспечением, таким как Signal+ и ReportXL, которое имеет функцию расчета усредненных и статических показателей мультизаписи.
Измерения импульсного шума
Для оценки импульсного шума на рабочем месте необходимо измерить эквивалентный и максимальный (при подозрении на превышение запретительных порогов) уровни на характеристике А. Если бы дело этим и ограничивалось, то методика измерений была бы достаточно простой. Берёшь интегрирующий шумомер, устанавливаешь микрофон в рабочей зоне, запускаешь измерение эквивалентного (среднего по времени) уровня звука в дБА и проводишь замер в течение всей рабочей операции либо в течение её представительной части. В последнем случае измерения продолжают до тех пор, пока средний по времени уровень на индикаторе шумомера не стабилизируется.
Проблема в том, что подобный метод не даст впоследствии доказать импульсный характер шума.
Для обоснования импульсности мы предлагаем два способа.
Первый – короткие ручные замеры, которыми можно дополнить длительные измерения эквивалентного уровня, описанные выше. Такой короткий замер надо запускать перед началом удара (импульса) и завершать сразу после его прекращения. Используемый для такого замера шумомер должен иметь возможность одновременно фиксировать максимальные уровни звука с временными коррекциями S (медленно) и I (импульс). Разница в 7 дБ между этими значениями доказывает импульсность шума.
Следует помнить, что ручной метод правильно работает только тогда, когда замер охватывает лишь один удар. В противном случае зафиксированные шумомером максимумы уровней S и I могут относиться к различным импульсам.
Чтобы избежать подобных сложностей, мы предлагаем пользоваться другим способом. А именно, проводить измерения средних по времени и максимальных уровней уже описанным выше методом автоматической записи в память. Шумомер должен одновременно измерять уровни звука на характеристиках S, F, I, Leq. Тем самым одновременно с нормируемыми усредненными и статистическими показателями шума мы получим доказательства его импульсного (или неимпульсного) характера.
Рекомендуемый шаг записи – не более 1 с (например, 0,3 с для приборов серий ЭКОФИЗИКА и ОКТАВА—110А-ЭКО). При использовании современных шумомеров, измерения при этом методе проводятся почти так же, как было рассказано в начале этого параграфа. Надо только не забыть предварительно активировать функцию автоматической записи, а после старта замера нажать клавишу ЗАПИСЬ.
Уже обсуждавшееся выше специализированное программное обеспечение получает легко и быстро получить хронологии изменений уровней звука с различными временными коррекциями.
На Рис.5 представлены измерения шума при работе молотком. Удары молотка легко видны на графике, разница показаний между локальными максимумами графиков S и I легко устанавливается.
Если хочется получить дополнительное доказательство того, что продолжительность импульсного сигнала была менее 1 с, следует воспользоваться хронологией изменения уровня звука на характеристике F (быстро).
Заключение
Мы рассмотрели общие принципы измерения непостоянных шумов с целью гигиенической оценки. Использование всех возможности современной измерительной техники значительно облегчает процесс проведения и обработки измерений и повышает их точность.
В следующих частях мы рассмотрим измерения постоянного шума и оценки неопределенности измерений.
Литература:
Акустика. Измерения шума для оценки его воздействия на человека. Метод измерений на рабочих местах
отменён Настоящий стандарт устанавливает метод измерения шума, воздействующего на работника на его рабочем месте, и расчета основной нормируемой характеристики шумового воздействия — эквивалентного уровня звука за 8-часовой рабочий день.
Метод, установленный настоящим стандартом, применяют, если требуемая точность измерений не выше точности, обеспечиваемой техническими методами. Как правило, такой точности достаточно при оценке условий труда работников или при проведении эпидемиологических обследований.
Настоящий стандарт устанавливает требования к наблюдениям и анализу шумовой обстановки, позволяющие оценивать и контролировать неопределенность измерения
Текст ГОСТ Р ИСО 9612-2013
Другие ГОСТы
ГОСТ Р ИСО 3382-3-2013 Акустика. Измерение акустических параметров помещений. Часть 3. Помещения с открытой планировкой. Разработка ГОСТ Р.
ГОСТ 28975-91 Акустика. Измерение внешнего шума, излучаемого землеройными машинами. Испытания в динамическом режиме
ГОСТ 27717-88 Акустика. Измерение воздушного шума, излучаемого землеройными машинами. Метод проверки соответствия нормативным требованиям по внешнему шуму. Испытания в стационарном режиме
ГОСТ 27534-87 Акустика. Измерение воздушного шума, создаваемого землеройными машинами на рабочем месте оператора. Испытания в стационарном режиме
ГОСТ Р 56689-2015 Акустика. Измерение звукоизоляции ударного и воздушного шума и шума инженерного оборудования зданий в натурных условиях. Ориентировочный метод
ГОСТ Р ИСО 16032-2015 Акустика. Измерение шума инженерного оборудования в зданиях техническим методом
ГОСТ 28100-2007 Акустика. Измерения лабораторные для заглушающих устройств, устанавливаемых в воздуховодах, и воздухораспределительного оборудования. Вносимые потери, потоковый шум и падение полного давления
ГОСТ Р ИСО 10848-1-2012 Акустика. Лабораторные измерения косвенной передачи воздушного и ударного шума между смежными помещениями. Часть 1. Основные положения
ГОСТ Р ИСО 10140-5-2012 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 5. Требования к испытательным установкам и оборудованию
ГОСТ Р ИСО 10140-4-2012 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 4. Методы и условия измерений
ГОСТ Р ИСО 10140-3-2012 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 3. Измерение звукоизоляции ударного шума
ГОСТ Р ИСО 10140-2-2012 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 2. Измерение звукоизоляции воздушного шума
ГОСТ Р ИСО 10140-1-2012 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 1. Правила испытаний строительных изделий определенного вида
ГОСТ ISO 9612-2016 Акустика. Измерения шума для оценки его воздействия на человека. Метод измерений на рабочих местах
Дополнительная информация
| Английское название | |
| Введен в действие | 01.12.2014 |
| Дата завершения срока действия | 31.08.2017 |
| Дата издания | 20.08.2014 |
Для того, чтобы измерить и охарактеризовать шум, недостаточно знать только уровень громкости и частоту звука. Акустическая картина окружающего мира складывается из множества отдельных шумов, происхождение, свойства и способности воздействовать на человеческое ухо которых различны.
Если выйти на улицу с обычным шумомером и пытаться измерить уровень шума, то задача это будет практически невыполнимая. Стрелка шумомера будет, что называется «метаться», не способная зафиксироваться в определенных пределах. Что же в этом случае принимать за уровень и единицу измерения шума, чтобы объективно охарактеризовать ситуацию.
В первую очередь все-таки уровень шума обозначают в единицах, выражающих степень производимого звукового давления, его силу или интенсивность – децибелах (дБ). Такое давление для человеческого уха не беспредельно. Комфортный и безопасный уровень естественного звукового фона – 20-30 дБ. При приближении к отметке в 130 дБ начинаются болезненные ощущения и реакции. Интенсивность воздействия в 160 дБ переживет не каждый.
Другой важной величиной, характеризующей колебания частиц воздуха при звуковой волне, выступает частота, или ток звука, соответствующий числу колебаний в секунду. Измеряют ее в герцах (Гц. Опять же диапазон слышимых человеком частот ограничен: от 20 до 20000 Гц.
Хотя и невидимые человеческому глазу, звуковые колебания всегда вызывают в воздушной среде определенные чередующиеся повышения и понижения относительно атмосферного давления. Получаемую в результате таких измерений разность, называют звуковым давлением, измеряемым в ньютонах на квадратный метр (Паскаль: Па = Н/м2).
Специальная оценка условий труда
Современные шумомеры способны измерить все эти величины, выделив закономерности и особые средние значения из бесконечного числа измерений с помощью фильтров, объективно характеризую «шумовой климат». Конечно, эти приборы не могут сравниться с самым совершенным аппаратом – человеческим слуховым, но способны на многое. Человеческое ухо воспринимает звук и разлагает его на компоненты, действуя одновременно и как высокоточный узкополосный анализатор, и как анализатор дискретных частот. Однако оно обладает существенным недостатком – восприятие возможно только уже названных диапазонов, называемое «маскировкой». В этом как раз преимущество техники, способной работать с полным спектром звуковых характеристик, оценивая все степень влияния их на людей.
Эта статья про логарифмическую единицу. Для использования в других целях, см Децибел (значения) .
| дБ | Коэффициент мощности | Соотношение амплитуд | ||
|---|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 000 000 | 100 000 | ||
| 90 | 1 000 000 000 | 31 623 | ||
| 80 | 100 000 000 | 10 000 | ||
| 70 | 10 000 000 | 3 162 | ||
| 60 | 1 000 000 | 1 000 | ||
| 50 | 100 000 | 316 | .2 | |
| 40 | 10 000 | 100 | ||
| 30 | 1 000 | 31 год | 0,62 | |
| 20 | 100 | 10 | ||
| 10 | 10 | 3 | .162 | |
| 6 | 3 | .981 ≈ 4 | 1 | 0,995 ≈ 2 |
| 3 | 1 | 0,995 ≈ 2 | 1 | 0,413 ≈ √ 2 |
| 1 | 1 | 0,259 | 1 | .122 |
| 0 | 1 | 1 | ||
| −1 | 0 | 0,794 | 0 | 0,891 |
| −3 | 0 | 0,501 ≈ 1 / 2 | 0 | 0,708 ≈ √ 1 ⁄ 2 |
| −6 | 0 | 0,251 ≈ 1 / 4 | 0 | 0,501 ≈ 1 / 2 |
| −10 | 0 | .1 | 0 | .316 2 |
| −20 | 0 | 0,01 | 0 | .1 |
| −30 | 0 | 0,001 | 0 | .031 62 |
| −40 | 0 | 0,000 1 | 0 | 0,01 |
| −50 | 0 | .000 01 | 0 | 0,003 162 |
| −60 | 0 | .000 001 | 0 | 0,001 |
| −70 | 0 | .000 000 1 | 0 | 0,000 316 2 |
| −80 | 0 | .000 000 01 | 0 | 0,000 1 |
| −90 | 0 | .000 000 001 | 0 | .000 031 62 |
| −100 | 0 | .000 000 000 1 | 0 | .000 01 |
| Пример шкалы, показывающей отношения мощностей x , отношения амплитуд √ x и эквиваленты в дБ 10 log 10 x . | ||||
Децибел (обозначение: дБ ) является относительным единицей измерения , соответствующим одной десятой Бела ( B ). Он используется для выражения отношения одного значения мощности или величины поля к другому в логарифмической шкале , причем логарифмическая величина называется уровнем мощности или уровнем поля соответственно. Два сигнала, уровни которых отличаются на один децибел, имеют отношение мощностей 10 1/10 (приблизительно 1,25893) и отношение амплитуд (величины поля) 10 1 ⁄ 20 (1,12202).
Его можно использовать для выражения изменения значения (например, +1 дБ или -1 дБ) или абсолютного значения. В последнем случае он выражает отношение значения к фиксированному эталонному значению; при использовании таким образом к символу децибел часто добавляется суффикс, указывающий на эталонное значение. Например, если эталонное значение составляет 1 вольт , то суффиксом будет » V » (например, «20 дБВ»), а если эталонное значение — один милливатт , то суффиксом будет » m » (например, «20 дБмВт»). ).
При выражении отношения в децибелах используются две разные шкалы, в зависимости от природы величин: мощность и поле (корень-степень). При выражении отношения мощностей число децибел в десять раз превышает логарифм по основанию 10 . То есть изменение мощности в 10 раз соответствует изменению уровня на 10 дБ. При выражении величин поля (корневой мощности) изменение амплитуды в 10 раз соответствует изменению уровня на 20 дБ. Шкалы децибел различаются в два раза, поэтому соответствующие уровни мощности и поля изменяются на такое же количество децибел при линейных нагрузках.
Определение децибела основано на измерении мощности в телефонии начала 20-го века в системе Bell в Соединенных Штатах. Один децибел одна десятая ( деци- ) одного Бела , названного в честь Александра Грэма Белла ; однако пояс используется редко. Сегодня децибел используется для самых разных измерений в науке и технике , прежде всего в акустике , электронике и теории управления . В электронике коэффициенты усиления усилителей, затухание сигналов и отношения сигнал / шум часто выражаются в децибелах.
В Международной системе количеств децибел определяется как единица измерения величин типа уровня или разности уровней, которые определяются как логарифм отношения величин типа мощности или поля.
Страницы ← предыдущая следующая → водителя и обслуживающего персонала Рис. 2.5. Нормированные кривые предельного спектра Третий способ нормирования основан на учете времени воздействия шума. Для оценки времени воздействия непостоянного шума принят показатель эквивалентного уровня шума, который представляет собой уровень постоянного шума, оказывающего такое же действие на человека, как и непостоянный. Для оценки и нормирования непостоянных шумов рекомендациями ИСО предложено пользоваться эквивалентным уровнем звука в дБА. Эквивалентный уровень звука при непостоянном шуме рассчитывается по формуле 1 n 0,1 L LAэкв 10 lg ti 10 i , T i 1 где Li – уровни шума, действующие в интервале времени ti, дБА; T – суммарная длительность всех циклов уровней шума (T = ∑ ti), ч; ti – длительность циклов шума, ч; i = 1, 2, 3, …, n – число циклов уровней шума. Согласно руководству «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса» 2.2.755–99 устанавливаются предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в зависимости от различных категорий тяжести и напряженности трудовой деятельности (табл. 2.8). Таблица 2.8 Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в зависимости от категории тяжести и напряженности трудового процесса в дБА Категория Категория тяжести трудового процесса напряженности Легкая Средняя Тяжелый Тяжелый Тяжелый трудового физическая физическая труд 1-й труд 2-й труд 3-й процесса нагрузка нагрузка степени степени степени Напряженность легкой степени 80 80 75 75 75 Напряженность средней степени 70 70 65 65 65 Напряженный труд 1-й степени 60 60 – – – Напряженный труд 2-й степени 50 50 – – – На основе предельных значений уровней звукового давления установлены санитарные нормы в большинстве промышленно развитых стран (России, Чехии, Германии, ПНР, ВНР, США, Франции, Канаде, Японии, Швейцарии, Финляндии и др.). В каждой из стран принят различный подход к оценке шума, вследствие чего существуют различные нормы (табл. 2.9). Таблица 2.9 Допустимые уровни звукового давления (дБ) для рабочих мест, принятые в некоторых странах Среднегеометрическая частота, Гц Страны 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 США 115 107 98 92 90 87 86 87 Франция 95 90 85 80 80 80 80 80 Великобритания 100 100 90 85 85 81 81 80 Япония – – 100 93 87 83 82 86 Австрия, Швейцария, Финляндия, Чехия 103 95 90 87 85 82 80 79 В большинстве стран используются предельные спектры, рекомендованные ИСО (см. рис. 2.5). Соотношение между уровнями звука и предельными спектрами, рекомендованными ИСО, устанавливается следующим образом: предельному спектру с определенным индексом соответствует уровень звука численно на 5 единиц больше индекса. Например, предельному спектру ПС-80 соответствует уровень звука 85 дБА. Предельный уровень звука 85 дБА установлен в нормах НРБ и Швеции. В нормах Германии, ПНР, США, Канады и других стран предельный уровень составляет 90 дБА. В ряде стран наряду с нормами на основе предельных спектров и уровней звука установлены нормы с учетом продолжительности воздействия шума. В США принят закон Уолша-Хили, устанавливающий предельно допустимый уровень шума в зависимости от длительности пребывания работающего в шумном помещении. Так, допускается пребывание человека при действии шума 90 дБА в течение 8 ч; 92 дБА – 4 ч; 97 дБА – 3 ч; 100 дБА – 2 ч; 105 дБА – 1 ч; 110дБА – 0,5ч. При этом в США шум оценивается в зависимости от времени с помощью расчетного критерия экспозиции. Расчет производится по формуле С1/Т1 + С2/Т2 + С3/Т3 +… Сn/Тn ≤ 1, где С – отрезок времени, в течение которого рабочий подвергается воздействию шума определенного значения, мин; Т – время воздействия данных уровней шума, нормируемых законом. В Германии для оценки уровня шума используется инструкция общества немецких инженеров № 2058 лист 2, по которой уровень шума не должен превышать 90 дБА в течение 8 ч; 93 дБА – 4ч; 94 дБА – 3 ч; 96 дБА – 2 ч; 97 дБА – 1,5 ч; 99 дБА – 1 ч; 100 дБА – 0,5 ч при непрерывном воздействии. В Великобритании кроме нормируемого спектра также регламентировано время воздействия: 90 дБА не выше 8 ч; 95 дБА – 2,5ч; 100 дБА – 50 мин; 105 дБА – 15 мин; 110 дБА – 5 мин. Таким образом, в каждой стране установлены определенные нормы риска повреждения слуха и в зависимости от этого допустимые величины шума на рабочих местах. В России также в соответствии с международным стандартом ИСО 2631–74 установлены нормы, учитывающие три способа нормирования шума. 2.5. Техническое нормирование шума Техническим нормированием шума называется ограничение шумовых характеристик машин и оборудования непосредственно как источников шума. В отличие от санитарных норм, которые устанавливают едиными для всех рабочих мест производственных помещений независимо от шумовых характеристик машин и методов их установки, единые технические нормы на все виды оборудования рекомендовать практически невозможно. При регламентации технических норм на машины необходимо исходить из условий доведения шумовых характеристик машин до такой величины, чтобы они при групповой установке создавали уровни шума, отвечающие требованиям санитарных норм. При этом должны учитываться как техническая возможность, так и экономическая целесообразность. Уровни звука и звукового давления на рабочих местах являются характеристиками отдельных точек звукового поля и зависят от числа машин и акустических характеристик помещения. В большинстве случаев отдельные машины по шумовым характеристикам отвечают требованиям санитарных норм, однако при групповой установке уровень шума в зонах обслуживания этих машин может значительно превышать допустимые значения для рабочих мест. Оценивая машину как источник шума, необходимо выбрать такую характеристику, которая позволила бы сравнивать шум машин как одного, так и различных типов. Кроме того, характеристики шума машин должны обеспечивать возможность определения соответствия шума машин предельно допустимой величине, установленной в соответствующих нормативно-технических документах, и позволять проводить расчет ожидаемого уровня шума в зонах установки этих машин в производственных помещениях. Такой универсальной характеристикой является звуковая мощность машин. В настоящее время установлена оценка шума по двум характеристикам: предельно допустимая шумовая характеристика (ПДШХ), представляющая собой величину звуковой мощности машины, которая с учетом применения средств шумоглушения создает в зонах обслуживания машин при их групповой установке уровни шума, соответствующие установленным нормам для рабочих мест; технически достижимая шумовая характеристика (ТДШХ), представляющая собой временную характеристику шума машины, которая устанавливается исходя из экономической целесообразности существующей технической возможности изготовителей. Определить предельно допустимые шумовые характеристики машин можно при известных условиях установки конкретных машин в производственных помещениях с определенными акустическими характеристиками на основании допустимых значений уровней шума для рабочих мест. Соблюдение значений ПДШХ позволило бы создать условия труда по параметрам шума, отвечающие требованиям санитарного нормирования. 2.5.1. Технические нормы шума отдельных видов машин В настоящее время наиболее детально разработаны технические нормативы на шум электрических машин. ГОСТ 16372–77 «Машины электрические вращающиеся. Допустимые уровни шума» установил порядок нормирования и допустимые уровни шума для машин мощностью от 0,25 до 1000 Вт. В качестве нормируемой величины принят уровень звука в дБА на расстоянии d = 1 м от контура электродвигателя, обозначаемый LAd1, либо так называемый скорректированный уровень звуковой мощности, обозначаемый LPА, и соответствующие ему октавные уровни звуковой мощности. В зависимости от требований к уровню шума электрические машины разделяются на четыре класса: 1; 2; 3; 4. К первому классу (1) относятся машины нормального исполнения постоянного, переменного тока – асинхронные, синхронные, коллекторные. Машины с малошумными подшипниками, со специальными малошумными вентиляторами относятся ко второму классу (2). Третий класс (3) включает машины с пониженным использованием активных материалов, закрытые (с водяным или естественным охлаждением), с глушителями вентиляционного шума. Машины со звукоизолирующим кожухом или другими существенными изменениями конструкции, выполненными с целью снижения шума, относятся к четвертому классу (4). Допустимые корректированные уровни звуковой мощности для электрических машин класса 1 при степени защиты IP-44 в режиме холостого хода не должны превышать значений, указанных в табл. 2.10. Допустимые корректированные уровни звуковой мощности для электрических машин класса 1 при степени защиты IP-22 в режиме холостого хода не должны превышать значений, указанных в табл. 2.11. Допустимые значения уровней шума должны быть ниже указанных в табл. 2.12 или 2.13: для машин класса 2 – на 5 дБА; для машин класса 3 – на 10 дБА; для машин класса 4 – не менее чем на 15 дБА. В стандартах или технических условиях на конкретные типы машин должны быть указаны класс машины по уровню шума, или допустимый уровень звука, или корректированный уровень звуковой мощности. Таблица 2.10 Допустимые корректированные уровни звуковой мощности для электрических машин класса 1 при степени защиты IP-44 LPA, дБА Для номинальных частот вращения об/мин Номинальная мощность, кВт от 600 св. 900 св.1320 св.1900 св. 2360 св. 3150 до 900 до 1320 до 1900 до 2360 до 3150 до 3750 1. Св. 0,25 до 1,1 76 79 80 83 84 88 2. » 1,1 » 2,2 79 80 83 87 89 91 3. » 2,2 » 5,5 82 84 87 92 93 95 4. » 5,5 » 11 85 88 91 96 97 100 5. » 11 » 22 89 93 96 98 101 103 6. » 22 » 37 91 95 97 100 103 105 7. » 37 » 55 92 97 99 103 105 107 8. » 55 » 110 96 101 104 105 107 109 9. » 110 » 220 100 104 106 108 110 112 10. » 220 » 400 102 106 109 111 112 114 11. » 400 » 630 104 108 111 113 114 116 12. » 630 » 1000 106 110 113 115 116 118 Таблица 2.11 Допустимые корректированные уровни звуковой мощности для электрических машин класса 1 при степени защиты IP-22 LAd1, дБА Для номинальных частот вращения об/мин Номинальная мощность, кВт св. св. от 600 св.900 св.1320 св.1900 2360 до 3150 до до 900 до 1320 до 1900 до 2360 3150 3750 Св. 0,25 до 5,5 78 81 85 88 91 94 » 5,5 » 11 82 85 88 91 94 97 » 11 » 22 86 89 92 94 97 100 » 22 » 37 89 92 94 96 99 102 » 37 » 55 90 94 97 99 101 104 » 55 » 110 94 97 100 102 104 106 » 110 » 220 98 100 103 105 107 108 » 220 » 400 100 104 106 107 108 110 » 400 » 630 103 106 108 109 110 111 » 630 » 1000 105 108 110 111 112 113 Технические нормы шума, создаваемого металлообрабатывающими станками при работе их на холостом ходу в установившемся режиме, устанавливает отраслевой стандарт ОСТ2 Н89-40–75. В качестве нормируемых величин для оценки шума опытных образцов (партии) станков здесь устанавливаются: октавные уровни звуковой мощности LP в дБ; корректированный уровень звуковой мощности LPA в дБА. Таблица 2.12 Допустимые уровни звуковой мощности металлообрабатывающих станков Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц Корректированный мощности LPA, дБА уровень звуковой Суммарная номинальная 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 мощность приводов, кВт Октавные уровни звуковой мощности LP, дБ До 1,5 96 89 83 80 77 75 73 71 82 Св. 1,5 до 4 103 96 91 88 85 83 81 80 90 » 4 » 12,5 107 101 97 93 91 89 87 86 96 » 12,5 » 40 112 106 102 99 97 95 93 92 102 » 40 117 112 108 105 103 101 99 98 108 Таблица 2.13 Октавные уровни звукового давления дизелей с глушителями Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Предельно допустимые уровни звукового давления, дБ 114 106 103 97 97 96 96 95 Нормируемой величиной для оценки шума станков единичного и серийного производства является корректированный уровень звуковой мощности LPA в дБА. Предельные октавные уровни звуковой мощности и корректированный уровень звуковой мощности устанавливаются для конкретной модели станка в зависимости от номинальной суммарной мощности приводов, одновременно работающих в процессе рабочего цикла, в соответствии с табл. 2.12. Для станков токарной, сверлильно-расточной и фрезерной групп при наибольшей частоте вращения свыше 2000 до 6000 об/мин данные таблицы следует увеличить на 3 дБ, а при частоте вращения свыше 6000 об/мин – на 5 дБ. Установленные выше предельные значения распространяются на станки классов точности Н и П. Соответствующие значения для станков классов точности В и А должны быть уменьшены на 3 дБ (дБА), а для станков класса С – на 5 дБ (дБА). Для тяжелых станков, состоящих из нескольких самостоятельных, не одновременно действующих узлов, предельные значения шумовых характеристик устанавливаются для каждого узла. Для автоматических линий, состоящих из нескольких станков, предельные значения шумовых характеристик определяются для каждого станка отдельно. С 1978 г. впервые введены требования по ограничению шума дизелей с номинальной мощностью до 250 л.с., предназначенных для установки на тракторы и сельскохозяйственные самоходные машины (ОСТ 23.1.446–76) (Стандарт не распространяется на дизель Д- 180 и его модификации). Уровень звука дизелей с жидкостным охлаждением и рядным расположением цилиндров на расстоянии 1 м от наружного контура не должен превышать величин, определяемых по номограмме на рис. 2.6. Страницы ← предыдущая следующая →